题目内容

17．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（　　）
A．金属钠表面逸出光电子的初动能的最大值为9.60eV
B．这群氢原子能发出2种不同频率的光，且均能使金属钠发生光电效应
C．从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态时所发出的光的波长最短
D．用动能为2.0eV的电子轰击处于n=3的激发态的氢原子，可以使它们跃迁到n=4的激发态

分析 氢原子能级间跃迁时，吸收和辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，光子频率越大．根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．

解答 解：辐射光子的频率有3种，如图所示

第3激发态→第1激发态，放出光子的能量为：△E=E3-E1=（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV＞2.49eV；
第3激发态→第2激发态，放出光子的能量为：△E=E3-E2=（-1.51eV）-（-3.4eV）=1.89eV＜2.49eV；
第2激发态→第1激发态，放出光子的能量为：△E=E2-E1=（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV＞2.49eV；
A、根据爱因斯坦光电效应方程，有：EKm=hv-W0=12.09eV-2.49eV=9.60eV，故A正确；
B、这群氢原子能发出3种不同频率的光，且从3到2不能发生光电效应，故B错误；
C、从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态时所发出的光子能量最小，则其波长最长，故C错误；
D、用动能为2.0eV的电子轰击处于n=3的激发态的氢原子，电子可能吸收了0.66eV，从而可以使它们跃迁到n=4的激发态，故D正确；
故选：AD

点评 解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，以及掌握光电效应方程EKm=hv-W0，注意用电子的轰击与光子的照射产生结果不同．

练习册系列答案
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先后进行以下两种操作：
操作Ⅰ：将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧，从某处由静止释放，运动到底端NN′过程中棒始终保持水平，且与轨道保持良好电接触，计算机屏幕上显示的电压-时间关系图象U-t图如图（b）所示（图中U已知）；
操作Ⅱ：将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙（图中未画出）紧靠竖直轨道的右侧，在同一高度将两棒同时由静止释放．多次改变高度重新由静止释放，运动中两棒始终保持水平，发现两棒总是同时到达桌面．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）试求操作Ⅰ中甲释放时距MM′的高度h；
（2）试求操作Ⅰ中定值电阻上产生的热量Q；
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